JP2015053528A - Multilayer ceramic electronic component - Google Patents

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真史 大谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multilayer ceramic electronic component that allows preventing intrusion of moisture from an end portion into the inside of an external electrode on a primary surface of a ceramic element body.SOLUTION: A multilayer ceramic capacitor 10 as a multilayer ceramic electronic component includes a ceramic element body 12. The multilayer ceramic capacitor 10 is formed so that fluorine exists between the ceramic element body 12 and sintered metal layers 22a and 22b or the sintered metal layers 22a and 22b and conductive resin layers 24a and 24b.

Description

この発明は、積層セラミック電子部品に関し、特に、内部電極が埋設されたセラミック素体と内部電極に電気的に接続されるようにセラミック素体の端面に形成された外部電極とを有する、たとえば、積層セラミックコンデンサ、積層セラミックインダクタ、積層セラミックサーミスタ、積層セラミック圧電部品などの積層セラミック電子部品に関する。   The present invention relates to a multilayer ceramic electronic component, and in particular, has a ceramic body in which internal electrodes are embedded and external electrodes formed on end faces of the ceramic body so as to be electrically connected to the internal electrodes. The present invention relates to a multilayer ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor, a multilayer ceramic inductor, a multilayer ceramic thermistor, and a multilayer ceramic piezoelectric component.

従来の積層セラミック電子部品として、たとえば特許文献1に開示されているように、内部電極が埋設されたセラミック素体の表面において内部電極が露出したセラミック素体の両端面に、金属を主成分として含有する焼結型電極層と焼結型電極層の表面に形成された金属粒子を含有する導電性樹脂電極層と導電性樹脂電極層の表面に形成されためっき層とを有する外部電極を備えたものが知られている。この積層セラミック電子部品では、焼結型電極層およびめっき層間に導電性樹脂電極層が形成されているので、使用時の温度サイクルでセラミック素体にクラックが発生したり、基板に実装されている場合に基板のたわみに対して強度的に弱かったりするという欠点が、ある程度解消される。   As a conventional multilayer ceramic electronic component, for example, as disclosed in Patent Document 1, a metal is a main component on both end faces of a ceramic body where the internal electrodes are exposed on the surface of the ceramic body in which the internal electrodes are embedded. An external electrode having a sintered electrode layer containing, a conductive resin electrode layer containing metal particles formed on the surface of the sintered electrode layer, and a plating layer formed on the surface of the conductive resin electrode layer Is known. In this multilayer ceramic electronic component, since the conductive resin electrode layer is formed between the sintered electrode layer and the plating layer, the ceramic body is cracked or mounted on the substrate in the temperature cycle during use. In some cases, the disadvantage of being weak in strength against the deflection of the substrate is solved to some extent.

特開平10−284343号公報JP-A-10-284343

上述のような積層セラミック電子部品では、セラミック素体の両端面に外部電極が形成されるが、基板への積層セラミック電子部品の実装性を考慮して、セラミック素体の端面からそれに隣接する主面に回り込むように外部電極が形成されている。ところが、セラミック素体の主面において、セラミック素体と外部電極の端部との間から水分が入り込みやすく、入り込んだ水分は導電性樹脂層に含まれる。   In the multilayer ceramic electronic component as described above, external electrodes are formed on both end faces of the ceramic body, but considering the mountability of the multilayer ceramic electronic component on the substrate, the main electrodes adjacent to the end face of the ceramic body are adjacent to it. External electrodes are formed so as to wrap around the surface. However, on the main surface of the ceramic element body, moisture easily enters from between the ceramic element body and the end of the external electrode, and the included moisture is contained in the conductive resin layer.

このような積層セラミック電子部品は、リフローにより基板に実装される。このようなリフローによる実装時に、導電性樹脂層に含まれる水分が蒸発し、実装に用いられるはんだを飛び散らせる「はんだ爆ぜ」という問題が生じる。   Such a multilayer ceramic electronic component is mounted on a substrate by reflow. At the time of mounting by such reflow, the moisture contained in the conductive resin layer evaporates, causing a problem of “solder explosion” that scatters the solder used for mounting.

それゆえに、この発明の主たる目的は、セラミック素体の主面における外部電極の端部から外部電極の内側に水分が浸入することを防止することができる積層セラミック電子部品を提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a multilayer ceramic electronic component capable of preventing moisture from entering the inside of the external electrode from the end of the external electrode on the main surface of the ceramic body.

この発明にかかる積層セラミック電子部品は、内部電極が埋設され、第1の主面と、第1の主面に対向する第2の主面と、第1の主面および第2の主面に接続する第1の側面と、第1の側面に対向する第2の側面と、第1の主面、第2の主面、第1の側面および第2の側面に接続する第1の端面と、第1の端面に対向する第2の端面とを有するセラミック素体と、内部電極に電気的に接続されるように、セラミック素体の端面および少なくとも第1の主面または第2の主面に形成された外部電極と、を備えた積層セラミック電子部品であって、外部電極は、セラミック素体側から順に、焼結金属層、導電性樹脂層およびめっき層を備え、セラミック素体の第1の主面および第2の主面と導電性樹脂層との間にフッ素が存在することを特徴とする、積層セラミック電子部品である。
このような積層セラミック電子部品において、フッ素は、焼結金属層と導電性樹脂層との間にも存在することが好ましい。
また、フッ素は、セラミック素体と焼結金属層との間にも存在することが好ましい。
The multilayer ceramic electronic component according to the present invention has an internal electrode embedded therein, a first main surface, a second main surface opposite to the first main surface, and the first main surface and the second main surface. A first side surface to be connected, a second side surface facing the first side surface, a first main surface, a second main surface, a first side surface and a first end surface connected to the second side surface; A ceramic body having a second end face opposed to the first end face, and an end face of the ceramic body and at least the first main face or the second main face so as to be electrically connected to the internal electrode An external electrode formed on the ceramic body, wherein the external electrode includes a sintered metal layer, a conductive resin layer, and a plating layer in order from the ceramic body side. Fluorine is present between the main surface and the second main surface of the resin and the conductive resin layer. , A laminated ceramic electronic components.
In such a multilayer ceramic electronic component, it is preferable that fluorine exists also between the sintered metal layer and the conductive resin layer.
Moreover, it is preferable that fluorine exists also between the ceramic body and the sintered metal layer.

この発明にかかる積層セラミック電子部品では、セラミック素体の主面と導電性樹脂層との間に疎水性を有するフッ素が存在することにより、外部電極の端部からの水分の浸入を防止することができる。それにより、導電性樹脂層に水分が含まれることが防止され、積層セラミック電子部品をリフローにより基板上に実装する際におけるはんだ爆ぜを防止することができる。
このような積層セラミック電子部品において、フッ素が焼結金属層と導電性樹脂層との間に存在すれば、導電性樹脂層と外界との遮断をより強固なものとすることができ、導電性樹脂層への水分の浸入を防止することができる。
さらに、フッ素がセラミック素体と焼結金属層との間に形成されていても、導電性樹脂層と外界との遮断を強固なものとすることができ、導電性樹脂層への水分の浸入を防止することができる。
In the multilayer ceramic electronic component according to the present invention, the presence of hydrophobic fluorine between the main surface of the ceramic body and the conductive resin layer prevents moisture from entering from the end of the external electrode. Can do. Thereby, it is possible to prevent moisture from being contained in the conductive resin layer, and it is possible to prevent solder explosion when the multilayer ceramic electronic component is mounted on the substrate by reflow.
In such a multilayer ceramic electronic component, if fluorine is present between the sintered metal layer and the conductive resin layer, the barrier between the conductive resin layer and the outside can be made stronger, and the conductive It is possible to prevent moisture from entering the resin layer.
Furthermore, even if fluorine is formed between the ceramic body and the sintered metal layer, the conductive resin layer and the outside can be strongly blocked, and moisture can enter the conductive resin layer. Can be prevented.

この発明によれば、外部電極の端部からの水分の浸入を抑制し、リフローによる積層セラミック電子部品の基板上への実装の際のはんだ爆ぜを防止することができる積層セラミック電子部品を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a multilayer ceramic electronic component capable of suppressing the intrusion of moisture from the end portion of the external electrode and preventing solder explosion when the multilayer ceramic electronic component is mounted on the substrate by reflow. Can do.

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。   The above-described object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments for carrying out the invention with reference to the drawings.

この発明にかかる積層セラミックコンデンサの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the multilayer ceramic capacitor concerning this invention. 図1に示す積層セラミックコンデンサの図1の線II−IIにおける断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the multilayer ceramic capacitor shown in FIG. 1 taken along line II-II in FIG. 図1に示す積層セラミックコンデンサのセラミック素体と外部電極との間の構成を示す図解図である。FIG. 2 is an illustrative view showing a configuration between a ceramic body of the multilayer ceramic capacitor shown in FIG. 1 and external electrodes. 図1に示す積層セラミックコンデンサのセラミック素体と外部電極との間の構成の他の例を示す図解図である。FIG. 8 is an illustrative view showing another example of a configuration between the ceramic body of the multilayer ceramic capacitor shown in FIG. 1 and an external electrode.

図1に示す積層セラミックコンデンサ10は、たとえば、長さ1mm、幅0.5mm、厚さ0.15mmの略直方体状のセラミック素体12を含む。セラミック素体12は、複数の積層されたセラミック層14を含み、互いに対向する第1の主面12aおよび第2の主面12bと、互いに対向する第1の側面12cおよび第2の側面12dと、互いに対向する第1の端面12eおよび第2の端面12fとを有する。第1の側面12cおよび第2の側面12dは、それぞれ、第1の主面12aおよび第2の主面12bに接続する。第1の端面12eおよび第2の端面12fは、それぞれ、第1の主面12a、第2の主面12b、第1の側面12cおよび第2の側面12dに接続する。このセラミック素体12には、コーナー部および稜部に丸みがつけられている。なお、セラミック素体12は、他の大きさや形状に形成されてもよい。   A multilayer ceramic capacitor 10 shown in FIG. 1 includes, for example, a substantially rectangular parallelepiped ceramic body 12 having a length of 1 mm, a width of 0.5 mm, and a thickness of 0.15 mm. The ceramic body 12 includes a plurality of laminated ceramic layers 14, and includes a first main surface 12a and a second main surface 12b facing each other, and a first side surface 12c and a second side surface 12d facing each other. The first end face 12e and the second end face 12f are opposed to each other. The first side surface 12c and the second side surface 12d are connected to the first main surface 12a and the second main surface 12b, respectively. The first end surface 12e and the second end surface 12f are connected to the first main surface 12a, the second main surface 12b, the first side surface 12c, and the second side surface 12d, respectively. The ceramic body 12 has rounded corners and ridges. The ceramic body 12 may be formed in other sizes and shapes.

セラミック素体12のセラミック層14のセラミック材料としては、たとえば、BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、CaZrO3などの主成分からなる誘電体セラミックを用いることができる。また、これらの主成分にMn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物、Ni化合物などの副成分を添加したものを用いてもよい。また、セラミック素体12のセラミック層14の厚みは、たとえば、0.5μm〜10μmとすることができる。 As the ceramic material of the ceramic layer 14 of the ceramic body 12, for example, a dielectric ceramic composed of main components such as BaTiO 3 , CaTiO 3 , SrTiO 3 , CaZrO 3 can be used. Moreover, you may use what added subcomponents, such as a Mn compound, Fe compound, Cr compound, Co compound, Ni compound, to these main components. Moreover, the thickness of the ceramic layer 14 of the ceramic body 12 can be set to 0.5 μm to 10 μm, for example.

セラミック素体12の内部には、図2に示すように、たとえば略矩形状の複数の第1および第2の内部電極16a、16bが、セラミック素体12の厚み方向に沿って等間隔に交互に配置されるように埋設されている。
第1および第2の内部電極16a、16bの一端部には、セラミック素体12の第1および第2の端面12e、12fに露出した露出部18a、18bを有する。具体的には、第1の内部電極16aの一端部の露出部18aは、セラミック素体12の第1の端面12eに露出している。また、第2の内部電極16bの一端部の露出部18bは、セラミック素体12の第2の端面12fに露出している。
さらに、第1および第2の内部電極16a、16bのそれぞれは、セラミック素体12の第1および第2の主面12a、12bと平行である。また、第1および第2の内部電極16a、16bは、セラミック素体12の厚み方向において、セラミック層14を介して、互いに対向している。
第1および第2の内部電極16a、16bのそれぞれの厚さは、たとえば、0.2μm〜2μmとすることができる。しかしながら、第1および第2の内部電極16a、16bのそれぞれの厚さも、特に限定されない。
第1および第2の内部電極16a、16bは、たとえば卑金属であるNiを導電性材料として含んでいる。なお、第1および第2の内部電極16a、16bは、たとえば、Ni、Cu、Ag、Pd、Auなどの金属や、これらの金属の1種を含むたとえばAg−Pd合金などの合金により構成することができる。
As shown in FIG. 2, for example, a plurality of first and second internal electrodes 16 a and 16 b having a substantially rectangular shape are alternately arranged at equal intervals along the thickness direction of the ceramic body 12. It is buried so that it may be arranged.
The first and second internal electrodes 16a and 16b have exposed portions 18a and 18b exposed at the first and second end surfaces 12e and 12f of the ceramic body 12, respectively, at one end portions of the first and second internal electrodes 16a and 16b. Specifically, the exposed portion 18 a at one end of the first internal electrode 16 a is exposed at the first end face 12 e of the ceramic body 12. The exposed portion 18 b at one end of the second internal electrode 16 b is exposed at the second end surface 12 f of the ceramic body 12.
Further, each of the first and second internal electrodes 16 a and 16 b is parallel to the first and second main surfaces 12 a and 12 b of the ceramic body 12. The first and second internal electrodes 16 a and 16 b face each other with the ceramic layer 14 in the thickness direction of the ceramic body 12.
The thickness of each of the first and second internal electrodes 16a and 16b can be set to 0.2 μm to 2 μm, for example. However, the thickness of each of the first and second internal electrodes 16a and 16b is not particularly limited.
The first and second internal electrodes 16a and 16b contain, for example, Ni, which is a base metal, as a conductive material. The first and second internal electrodes 16a and 16b are made of, for example, a metal such as Ni, Cu, Ag, Pd, or Au, or an alloy such as an Ag—Pd alloy containing one of these metals. be able to.

セラミック素体12の第1および第2の端面12e、12f側には、第1および第2の外部電極20a、20bがそれぞれ形成されている。
第1の外部電極20aは、セラミック素体12の第1の端面12eから第1および第2の主面12a、12bと第1および第2の側面12c、12dとにわたって形成されている。この場合、第1の外部電極20aは、第1の内部電極16aの露出部18aと電気的に接続される。
また、第2の外部電極20bは、セラミック素体12の第2の端面12fから第1および第2の主面12a、12bと第1および第2の側面12c、12dとにわたって形成されている。この場合、第2の外部電極20bは、第2の内部電極16bの露出部18bと電気的に接続される。
First and second external electrodes 20a and 20b are formed on the first and second end faces 12e and 12f of the ceramic body 12, respectively.
The first external electrode 20a is formed from the first end surface 12e of the ceramic body 12 to the first and second main surfaces 12a, 12b and the first and second side surfaces 12c, 12d. In this case, the first external electrode 20a is electrically connected to the exposed portion 18a of the first internal electrode 16a.
The second external electrode 20b is formed from the second end face 12f of the ceramic body 12 to the first and second main faces 12a, 12b and the first and second side faces 12c, 12d. In this case, the second external electrode 20b is electrically connected to the exposed portion 18b of the second internal electrode 16b.

外部電極20aは、図3に示すように、セラミック素体12側から順に、焼結金属層22a、フッ素層23、導電性樹脂層24aおよびめっき層26aを備える。同様に、外部電極20は、セラミック素体12側から順に、焼結金属層22b、フッ素層23b、導電性樹脂層24bおよびめっき層26bを備える。   As shown in FIG. 3, the external electrode 20a includes a sintered metal layer 22a, a fluorine layer 23, a conductive resin layer 24a, and a plating layer 26a in this order from the ceramic body 12 side. Similarly, the external electrode 20 includes a sintered metal layer 22b, a fluorine layer 23b, a conductive resin layer 24b, and a plating layer 26b in this order from the ceramic body 12 side.

焼結金属層22a、22bは、それぞれ、卑金属であるCuを主成分として含有しており、セラミック素体12の外表面に、すなわち第1および第2の端面12e、12fなどの上に形成され、第1および第2の内部電極16a、16bと物理的かつ電気的に接続される。焼結金属層22a、22bは、それぞれ、Cu粉末およびガラス粉末を含有する導電性ペーストをセラミック素体12の外表面に塗布して焼き付けることによって形成されている。焼結金属層22a、22bの厚みは、それぞれ、たとえば、10μm〜30μmである。   The sintered metal layers 22a and 22b each contain Cu, which is a base metal, as a main component, and are formed on the outer surface of the ceramic body 12, that is, on the first and second end faces 12e and 12f and the like. Are physically and electrically connected to the first and second internal electrodes 16a and 16b. The sintered metal layers 22a and 22b are formed by applying and baking a conductive paste containing Cu powder and glass powder on the outer surface of the ceramic body 12, respectively. The thickness of the sintered metal layers 22a and 22b is, for example, 10 μm to 30 μm, respectively.

フッ素層23は、焼結金属層22a、22b上に形成されるが、このとき、焼結金属層22a、22bが形成されたセラミック素体12を覆うようにして、フッ素層23が形成される。フッ素層23は、焼結金属22a、22bが形成されたセラミック素体12をフッ素溶液に浸漬することによって塗布され、この塗布されたフッ素溶液が乾燥させられて、フッ素層23が形成される。ここで用いられるフッ素溶液としては、例えば、フルオロ共重合体を含むフッ素溶液などが使用可能である。   The fluorine layer 23 is formed on the sintered metal layers 22a and 22b. At this time, the fluorine layer 23 is formed so as to cover the ceramic body 12 on which the sintered metal layers 22a and 22b are formed. . The fluorine layer 23 is applied by immersing the ceramic body 12 on which the sintered metals 22a and 22b are formed in a fluorine solution, and the applied fluorine solution is dried to form the fluorine layer 23. As the fluorine solution used here, for example, a fluorine solution containing a fluorocopolymer can be used.

フッ素層23上に形成される導電性樹脂層24a、24bは、それぞれ、金属粉末を導電性材料として含む。導電性樹脂層24a、24bは、それぞれ、フッ素層23a上において、焼結金属層22a、22bを覆うように形成されており、金属粉末と熱硬化性樹脂との混合物を加熱して硬化した層である。   The conductive resin layers 24a and 24b formed on the fluorine layer 23 each contain metal powder as a conductive material. The conductive resin layers 24a and 24b are formed on the fluorine layer 23a so as to cover the sintered metal layers 22a and 22b, and are layers obtained by heating a mixture of metal powder and a thermosetting resin. It is.

導電性樹脂層24a、24bに含まれる熱硬化性樹脂としては特に制限されないが、たとえば、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などを用いることができる。   Although it does not restrict | limit especially as a thermosetting resin contained in the conductive resin layers 24a and 24b, For example, a phenol resin, an acrylic resin, a silicone resin, an epoxy resin, a polyimide resin etc. can be used.

めっき層26aは、Niめっき層28aおよびSnめっき層30aを含む。同様に、めっき層26bは、Niめっき層28bおよびSnめっき層30bを含む。   The plating layer 26a includes a Ni plating layer 28a and a Sn plating layer 30a. Similarly, the plating layer 26b includes a Ni plating layer 28b and a Sn plating layer 30b.

Niめっき層28a、28bは、導電性樹脂層24a、24bなどの表面をNiでめっき処理することによって形成されており、それぞれの厚みは、たとえば、1μm〜5μmである。Niめっき層28a、28bは、バリア層として機能する。   The Ni plating layers 28a, 28b are formed by plating the surfaces of the conductive resin layers 24a, 24b, etc. with Ni, and the thickness of each is, for example, 1 μm to 5 μm. The Ni plating layers 28a and 28b function as barrier layers.

Snめっき層30a、30bは、Niめっき層28a、28bの表面をSnでめっき処理することによって形成されており、それぞれの厚みは、たとえば、1μm〜5μmである。Snめっき層30a、30bは、はんだ付け性を向上させるように機能する。   The Sn plating layers 30a and 30b are formed by plating the surfaces of the Ni plating layers 28a and 28b with Sn, and each has a thickness of, for example, 1 μm to 5 μm. The Sn plating layers 30a and 30b function to improve solderability.

また、この積層セラミックコンデンサ10では、導電性樹脂層24a、24bが金属粒子(金属粉)を含むので、導電性樹脂層24a、24bにおいて良好な導電性が確保される。   In the multilayer ceramic capacitor 10, since the conductive resin layers 24a and 24b include metal particles (metal powder), good conductivity is ensured in the conductive resin layers 24a and 24b.

さらに、この積層セラミックコンデンサ10では、焼結金属層22a、22bがCuを含むので、焼結金属層22a、22bにおいて良好な導電性が確保される。   Furthermore, in this multilayer ceramic capacitor 10, since the sintered metal layers 22a and 22b contain Cu, good conductivity is ensured in the sintered metal layers 22a and 22b.

なお、焼結金属層22a、22bと導電性樹脂層24a、24bとの間にフッ素層23が存在するが、焼結性金属層22a、22b上にフッ素溶液を付与し、フッ素溶液を乾燥させることによって、フッ素が存在する部分とフッ素が存在しない部分が生じる。したがって、フッ素が存在する部分において、フッ素の疎水性により外部からの水分の浸入が防止され、フッ素が存在しない部分において、焼結金属層22a、22bと導電性樹脂層24a、24bとの導通が確保される。なお、フッ素はプラズマ重合によるコーティングにより付与してもよい。   In addition, although the fluorine layer 23 exists between the sintered metal layers 22a and 22b and the conductive resin layers 24a and 24b, a fluorine solution is provided on the sintered metal layers 22a and 22b, and the fluorine solution is dried. As a result, a portion where fluorine exists and a portion where fluorine does not exist are generated. Therefore, the penetration of moisture from the outside is prevented by the hydrophobicity of fluorine in the portion where fluorine exists, and the conduction between the sintered metal layers 22a and 22b and the conductive resin layers 24a and 24b is prevented in the portion where fluorine does not exist. Secured. In addition, you may provide a fluorine by the coating by plasma polymerization.

また、この積層コンデンサ10では、めっき層26a、26bがNiめっき層28a、28bを含むので、Niめっき層28a、28bによってめっき層26a、26bよりも内側の水分などを閉じ込めることができ、たとえばリフローによる実装時に、めっき層26a、26bよりも内側の水分などがはんだとともに外部に爆ぜるはんだ爆ぜが防止される。   Further, in this multilayer capacitor 10, since the plating layers 26a and 26b include the Ni plating layers 28a and 28b, moisture inside the plating layers 26a and 26b can be confined by the Ni plating layers 28a and 28b. At the time of mounting, solder explosion in which moisture inside the plating layers 26a and 26b explodes together with the solder is prevented.

さらに、この積層セラミックコンデンサ10は、外部電極20a、20bがセラミック素体12の第1の主面12aおよび第2の主面12bに形成されているので、第1の主面12aおよび第2の主面12bのどちらの主面を実装面としても実装しやすい。   Further, in this multilayer ceramic capacitor 10, since the external electrodes 20a and 20b are formed on the first main surface 12a and the second main surface 12b of the ceramic body 12, the first main surface 12a and the second main surface 12b are formed. It is easy to mount either main surface of the main surface 12b as a mounting surface.

また、この積層セラミックコンデンサ10では、外部電極20a、20bの端部において、セラミック素体12と焼結金属層22a、22bおよび導電性樹脂層24a、24bの間にフッ素層23とが形成されている。フッ素層23は疎水性を有するため、セラミック素体12と外部電極20a,20bの端部との間から水分が入り込むことが防止される。そのため、導電性樹脂層24a、24bに外部から水分が浸入することが防止される。それにより、リフローによって積層セラミック電子部品10を基板に実装する際に、導電性樹脂層24a、24bに含まれる水分の蒸発によるはんだ爆ぜを防止することができる。なお、フッ素層23が存在するかどうかについては、セラミック素体12の主面側に形成された外部電極20a、20bを主面方向に向かって研磨し、アルゴンエッチングによって外部電極を除去し、表面をTOF−SIMS分析により、ピーク値を観察することでフッ素の存在を確認することができる。   Further, in this multilayer ceramic capacitor 10, a fluorine layer 23 is formed between the ceramic body 12, the sintered metal layers 22a and 22b and the conductive resin layers 24a and 24b at the ends of the external electrodes 20a and 20b. Yes. Since the fluorine layer 23 has hydrophobicity, moisture can be prevented from entering between the ceramic body 12 and the ends of the external electrodes 20a and 20b. This prevents moisture from entering the conductive resin layers 24a and 24b from the outside. Thereby, when mounting the multilayer ceramic electronic component 10 on the substrate by reflow, it is possible to prevent solder explosion due to evaporation of moisture contained in the conductive resin layers 24a and 24b. Whether or not the fluorine layer 23 exists is determined by polishing the external electrodes 20a and 20b formed on the main surface side of the ceramic body 12 toward the main surface direction, removing the external electrodes by argon etching, The presence of fluorine can be confirmed by observing the peak value by TOF-SIMS analysis.

なお、焼結金属層22a、22bを形成する前に、セラミック素体12の表面にフッ素層23が形成されてもよい。この場合、図4に示すように、セラミック素体12の端部において、セラミック素体12と焼結金属層22a、22bとの間にフッ素層23が形成され、導電性樹脂層24a、24bの端部がフッ素層23で覆われる。また、導電性樹脂層24a、24bの両面は、焼結金属層22a、22bとめっき層26a、26bとで覆われているため、導電性樹脂層24a、24bに水分が浸入することが防止される。   Note that the fluorine layer 23 may be formed on the surface of the ceramic body 12 before forming the sintered metal layers 22a and 22b. In this case, as shown in FIG. 4, a fluorine layer 23 is formed between the ceramic body 12 and the sintered metal layers 22a and 22b at the end of the ceramic body 12, and the conductive resin layers 24a and 24b The end is covered with a fluorine layer 23. Moreover, since both surfaces of the conductive resin layers 24a and 24b are covered with the sintered metal layers 22a and 22b and the plating layers 26a and 26b, it is possible to prevent moisture from entering the conductive resin layers 24a and 24b. The

なお、フッ素層23は、セラミック素体12の端面全体や焼結金属層22a、22b全体を覆うように形成されている必要はなく、外部電極20a、20bの端部において、セラミック素体12と導電性樹脂層24a、24bとの間に形成されていれば、導電性樹脂24a、24bへの水分の浸入を防止することができる。   The fluorine layer 23 does not have to be formed so as to cover the entire end surface of the ceramic body 12 or the entire sintered metal layers 22a and 22b, and the end portions of the external electrodes 20a and 20b If it is formed between the conductive resin layers 24a and 24b, it is possible to prevent moisture from entering the conductive resins 24a and 24b.

次に、上述の積層セラミックコンデンサ10を製造する方法の一例について説明する。   Next, an example of a method for manufacturing the above-described multilayer ceramic capacitor 10 will be described.

まず、セラミック素体12(セラミック層14)を構成するためのセラミック材料を含むセラミックグリーンシートを用意する。   First, a ceramic green sheet containing a ceramic material for constituting the ceramic body 12 (ceramic layer 14) is prepared.

次に、そのセラミックグリーンシートの上に、導電性ペーストを塗布することによって、導電パターンを形成する。なお、導電性ペーストの塗布は、たとえば、スクリーン印刷法などの各種印刷法によって行うことができる。導電性ペーストは、導電性微粒子の他に、公知のパインダーや溶剤を含んでいてもよい。   Next, a conductive pattern is formed on the ceramic green sheet by applying a conductive paste. The conductive paste can be applied by various printing methods such as a screen printing method. The conductive paste may contain a known binder or solvent in addition to the conductive fine particles.

そして、導電パターンが形成されていない複数枚のセラミックグリーンシートと、第1または第2の内部電極に対応した形状の導電パターンが形成されているセラミックグリーンシートと、導電パターンが形成されていない複数枚のセラミックグリーンシートとをこの順番で積層し、積層方向にプレスすることによって、マザー積層体を作製する。   A plurality of ceramic green sheets on which no conductive pattern is formed; a ceramic green sheet on which a conductive pattern having a shape corresponding to the first or second internal electrode is formed; and a plurality of ceramic green sheets on which no conductive pattern is formed. The ceramic green sheets are laminated in this order and pressed in the laminating direction to produce a mother laminated body.

それから、マザー積層体の上の仮想のカットラインに沿ってマザー積層体をカッティングすることによって、マザー積層体から複数の生のセラミック積層体を作製する。なお、マザー積層体のカッティングは、ダイシングや押切によって行うことができる。生のセラミック積層体に対しては、バレル研磨などを施し、稜線部や角部を丸めてもよい。   Then, by cutting the mother laminate along a virtual cut line on the mother laminate, a plurality of raw ceramic laminates are produced from the mother laminate. Note that the cutting of the mother laminate can be performed by dicing or pressing. The raw ceramic laminate may be subjected to barrel polishing or the like to round the ridge line portion or the corner portion.

そして、生のセラミック積層体の焼成を行う。この焼成工程において、第1および第2の内部電極が焼成される。焼成温度は、使用するセラミック材料や導電性ペーストの種類により適宜設定することができる。焼成温度は、たとえば、900℃〜1300℃とすることができる。   Then, the raw ceramic laminate is fired. In the firing step, the first and second internal electrodes are fired. The firing temperature can be appropriately set depending on the type of ceramic material and conductive paste used. The firing temperature can be, for example, 900 ° C. to 1300 ° C.

このようにして得られたセラミック積層体(セラミック素体)と焼結金属層との間にフッ素層を形成するために、セラミック素体がフッ素溶液に浸漬されて乾燥させられる。   In order to form a fluorine layer between the ceramic laminate (ceramic body) thus obtained and the sintered metal layer, the ceramic body is immersed in a fluorine solution and dried.

それから、ディッピングなどの方法によって、焼成後のセラミック積層体(セラミック素体)の両端部に導電性ペーストを塗布する。   Then, a conductive paste is applied to both ends of the fired ceramic laminate (ceramic body) by a method such as dipping.

次に、セラミック積層体に塗布した導電性ペーストをたとえば60℃〜180℃の中で10分間熱風乾燥する。   Next, the conductive paste applied to the ceramic laminate is dried with hot air, for example, at 60 ° C. to 180 ° C. for 10 minutes.

その後、乾燥した導電性ペーストを焼き付けて焼結金属層を形成する。   Thereafter, the dried conductive paste is baked to form a sintered metal layer.

なお、焼結金属層と導電性樹脂層との間にフッ素層を形成する場合には、セラミック素体のみをフッ素溶液に浸漬するのではなく、焼結金属層を形成したセラミック素体がフッ素溶液に浸漬される。   When a fluorine layer is formed between the sintered metal layer and the conductive resin layer, the ceramic body in which the sintered metal layer is formed is not a fluorine solution, but only the ceramic body is immersed in a fluorine solution. Immerse in the solution.

それから、導電性樹脂層上にめっき層(Niめっき層およびSnめっき層)を施すことによって、積層セラミックコンデンサ10を製造することができる。   Then, the multilayer ceramic capacitor 10 can be manufactured by applying plating layers (Ni plating layer and Sn plating layer) on the conductive resin layer.

(実験例)
まず、実施例として、セラミック素体と焼結金属層との間にフッ素層を形成した積層セラミックコンデンサを20個と、焼結金属層と導電性樹脂層との間にフッ素層を形成した積層セラミックコンデンサを20個作製した。
また、比較例として、フッ素層を設けていない積層セラミックコンデンサを20個作製した。
これらの積層セラミックコンデンサについて、リフローにより基板に実装したところ、比較例では、導電性樹脂層への水分の浸入がみられ、20個中15個ではんだ爆ぜが見られたが、実施例でははんだ爆ぜは発生しなかった。
(Experimental example)
First, as an example, 20 laminated ceramic capacitors in which a fluorine layer is formed between a ceramic body and a sintered metal layer, and a laminate in which a fluorine layer is formed between a sintered metal layer and a conductive resin layer Twenty ceramic capacitors were produced.
As a comparative example, 20 multilayer ceramic capacitors not provided with a fluorine layer were produced.
When these multilayer ceramic capacitors were mounted on a substrate by reflow, in the comparative example, moisture permeated into the conductive resin layer, and 15 solder explosions were observed in 20 of them. No explosion occurred.

上述の実施の形態および実施例では、外部電極がセラミック素体の側面にも形成されているが、外部電極は、セラミック素体の側面には形成されなくてもよい。外部電極は、セラミック素体の端面および少なくとも第1の主面または第2の主面に形成されていればよい。このように積層セラミック電子部品の外部電極を形成すれば、外部電極を形成した第1の主面または第2の主面を実装面として積層セラミック電子部品を実装しやすい。   In the above-described embodiment and example, the external electrode is also formed on the side surface of the ceramic body, but the external electrode may not be formed on the side surface of the ceramic body. The external electrode may be formed on the end surface of the ceramic body and at least the first main surface or the second main surface. If the external electrodes of the multilayer ceramic electronic component are formed in this way, it is easy to mount the multilayer ceramic electronic component using the first main surface or the second main surface on which the external electrode is formed as a mounting surface.

また、上述の実施の形態および実施例では、めっき層がNiめっき層およびSnめっき層で構成されているが、めっき層は、1層のめっき層または3層以上のめっき層で構成されてもよい。   In the above-described embodiments and examples, the plating layer is composed of a Ni plating layer and a Sn plating layer, but the plating layer may be composed of one plating layer or three or more plating layers. Good.

上述の実施の形態および実施例では、セラミック素体の材料として誘電体セラミックを用いたが、この発明では、積層セラミック電子部品の種類によっては、セラミック素体の材料として、フェライトなどの磁性体セラミック、スピネル系セラミックなどの半導体セラミック、PZT系セラミックなどの圧電体セラミックを用いることもできる。
積層セラミック電子部品は、セラミック素体として、磁性体セラミックを用いた場合は積層セラミックインダクタとして機能し、半導体セラミックを用いた場合は積層セラミックサーミスタとして機能し、圧電体セラミックを用いた場合は積層セラミック圧電部品として機能する。ただし、積層セラミック電子部品を積層セラミックインダクタとして機能させる場合には、内部電極はコイル状の導体となる。
In the above-described embodiments and examples, the dielectric ceramic is used as the material of the ceramic body. In the present invention, depending on the type of the multilayer ceramic electronic component, the ceramic body material may be a magnetic ceramic such as ferrite. Further, semiconductor ceramics such as spinel ceramics, and piezoelectric ceramics such as PZT ceramics can also be used.
The multilayer ceramic electronic component functions as a multilayer ceramic inductor when using a ceramic ceramic as a ceramic body, as a multilayer ceramic thermistor when using a semiconductor ceramic, and as a multilayer ceramic when using a piezoelectric ceramic. Functions as a piezoelectric component. However, when the multilayer ceramic electronic component functions as a multilayer ceramic inductor, the internal electrode is a coiled conductor.

この発明にかかるセラミック電子部品は、特にたとえば、積層セラミックコンデンサ、積層セラミックインダクタ、積層セラミックサーミスタ、積層セラミック圧電部品などとして好適に用いられる。   The ceramic electronic component according to the present invention is particularly preferably used as, for example, a multilayer ceramic capacitor, a multilayer ceramic inductor, a multilayer ceramic thermistor, a multilayer ceramic piezoelectric component, or the like.

10 積層セラミックコンデンサ
12 セラミック素体
12a、12b 主面
12c、12d 側面
12e、12f 端面
14 セラミック層
16a、16b 内部電極
18a、18b 露出部
20a、20b 外部電極
22a、22b 焼結金属層
23 フッ素層
24a、24b 導電性樹脂層
26a、26b めっき層
28a、28b Niめっき層
30a、30b Snめっき層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Multilayer ceramic capacitor 12 Ceramic body 12a, 12b Main surface 12c, 12d Side surface 12e, 12f End surface 14 Ceramic layer 16a, 16b Internal electrode 18a, 18b Exposed part 20a, 20b External electrode 22a, 22b Sintered metal layer 23 Fluorine layer 24a 24b Conductive resin layer 26a, 26b Plating layer 28a, 28b Ni plating layer 30a, 30b Sn plating layer

Claims (3)

内部電極が埋設され、第1の主面と、前記第1の主面に対向する第2の主面と、前記第1の主面および前記第2の主面に接続する第1の側面と、前記第1の側面に対向する第2の側面と、前記第1の主面、前記第2の主面、前記第1の側面および前記第2の側面に接続する第1の端面と、前記第1の端面に対向する第2の端面とを有するセラミック素体と、
前記内部電極に電気的に接続されるように、前記セラミック素体の端面および少なくとも前記第1の主面または前記第2の主面に形成された外部電極と、を備えた積層セラミック電子部品であって、
前記外部電極は、前記セラミック素体側から順に、焼結金属層、導電性樹脂層およびめっき層を備え、
前記セラミック素体の第1の主面および第2の主面と前記導電性樹脂層との間にフッ素が存在することを特徴とする、積層セラミック電子部品。
An internal electrode embedded; a first main surface; a second main surface opposite to the first main surface; and a first side surface connected to the first main surface and the second main surface A second side surface facing the first side surface, the first main surface, the second main surface, the first side surface and the first end surface connected to the second side surface, A ceramic body having a second end face facing the first end face;
A multilayer ceramic electronic component comprising an end face of the ceramic body and an external electrode formed on at least the first main surface or the second main surface so as to be electrically connected to the internal electrode. There,
The external electrode, in order from the ceramic body side, comprises a sintered metal layer, a conductive resin layer and a plating layer,
A multilayer ceramic electronic component, wherein fluorine exists between the first main surface and the second main surface of the ceramic body and the conductive resin layer.
前記フッ素は、前記焼結金属層と前記導電性樹脂層との間にも存在することを特徴とする、請求項1に記載の積層セラミック電子部品。   The multilayer ceramic electronic component according to claim 1, wherein the fluorine is also present between the sintered metal layer and the conductive resin layer. 前記フッ素は、前記素体と前記焼結金属層との間にも存在することを特徴とする、請求項1に記載の積層セラミック電子部品。y   The multilayer ceramic electronic component according to claim 1, wherein the fluorine is also present between the element body and the sintered metal layer. y
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